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题名盾构隧道施工诱发邻近单桩的振动响应规律
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作者
赵广资
李克金
李春林
仇晖
马悦
汪优
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机构
中铁十八局集团有限公司
中铁建黄河投资建设有限公司
中南大学土木工程学院
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出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第2期295-303,共9页
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基金
国家自然科学基金(51778633)
国家留学基金委资助项目(202306370268)
+1 种基金
中国铁建股份有限公司2022年度科技研究开发计划及资助课题(2022-C1)
中铁二局集团有限公司科技研究开发计划课题(2022-B-4)。
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文摘
为了探究盾构施工引起的不同桩-隧间距下的单桩动力响应规律,依托济南地铁4号线某工区,采用离散元与有限差分耦合法(DEM-FDM),结合现场实测数据,建立隧道结构-土体-桩二维动力耦合模型。利用DEM模拟岩土材料的特性,结合FDM对混凝土结构的高效动力计算,模拟距隧道18 m范围内不同桩-隧间距下的单桩动力响应工况,并对盾构施工振动时程数据和频谱特征进行监测与分析。研究结果表明:1)盾构隧道施工引起的邻近桩振动响应随桩-隧间距的增加呈现出幂函数或指数型衰减规律,其中,桩顶的衰减较不显著,桩底及与隧道同埋深的部位衰减较为显著;2)基于桩-隧间距的不同,影响范围可分为强影响范围(<3 m)、中强影响范围(3~9 m)、中弱影响范围(9~12 m)、弱影响范围(>12 m)4部分;3)随着桩-隧距离的增加,振动信号中的高频成分逐渐消失,而低频成分则能够传播较远距离,仍会引起桩的伴随振动;4)盾构施工振动产生的能量90%以上集中在0~64 Hz,低频段振动对结构的影响更加显著。
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关键词
硬岩地层
盾构隧道
施工振动
离散元与有限差分耦合
桩-隧间距
动力响应
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Keywords
hard rock strata
shield tunnel
construction vibration
discrete element method-finite difference coupling
pile-tunnel spacing
dynamic response
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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